[發明專利]傳感器、傳感器系統和傳感方法

有效

• 申請號: 201480018164.5
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN105102974B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: R·S·斯特林;R·維瓦卡南塔姆
• 申請（專利權）人: 賓馬丁內私人有限公司
• 主分類號: G01N29/00
• 分類號: G01N29/00;G01F23/296;B01D21/00;B03D1/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 邵偉

一種傳感器(1)包括至少一個陣列(10)，后者包括多個聲能轉換器(12)；用于控制每個轉換器(12)選擇性地處于生成分析信號的生成模式或接收分析信號的接收模式的控制器(42)，并且為了控制所述傳感器(1)執行至少一個陣列(10)的掃描，每個掃描具有多個掃描步驟，使得在每個掃描步驟期間來自至少一個陣列中任意陣列的至少一個轉換器處于生成模式并且來自所述至少一個陣列中任意陣列的至少一個其它轉換器處于接收模式；以及用于處理從所述一個或更多個控制器、處于生成模式的轉換器和處于接收模式的轉換器接收的一個或更多個信號的處理器以便從所述一個或更多個信號確定所述至少一個特征。

技術領域

本發明涉及可用于采礦應用的傳感器、傳感器系統和/或傳感方法。此外，本發明在期望查明浮選室(flotation cell)/浮選池(flotation tank)內各種物質的水平面(levels)時特別有用。

背景技術

在采礦業，期望能夠測量例如浮選室或浮選池中的物質水平。該測量存在各種問題，例如：

漿料/漿液水平面位于沉重的泡沫層下面；

泡沫層包含懸浮液中積聚在任意侵入物體上的萃取金屬，侵入物體包括用于測量的儀器；

漿料/漿液液體也包含可粘著于任何侵入物的材料，侵入物包括結垢和其它類型積聚物；

漿料/漿液和泡沫的密度隨著被處理礦體的變化而變化；

漿料/漿液的非導電性會變化，導致如果期望漿料/漿液的一致性測量時很難利用電特性。

已經希望獲得漿料/漿液的充分精確的水平面測量，因為如果漿料/漿液溢出浮選室/浮選池的流槽，則濃縮增稠劑中的泡沫濃縮物污染將需要昂貴的補救成本，其可能包括濃縮物的進一步處理。

還期望測量泡沫密度，因為這是重要的反饋變量。如果泡沫密度變得過高，則泡沫將自身坍塌，導致處理失敗。從前，這可通過操作員進行監控，或者有時候用攝像機監控。然而，雇傭操作員太昂貴了，并且易于發生人為誤差。此外，攝像機只能檢測泡沫是否溢出流水槽，但不能預知泡沫由于密度增加而最終坍塌。

此外，要知道泡沫移動也是很重要的。它通常由操作員監控，但3D攝像機已被用于提供這種信息。由于浮選室/浮選池被通氣(aerated)和攪動，泡沫能夠移動，即使其不在流水槽上流動。

此外，也希望知道泡沫高度，因為這是浮選室/浮選池操作效率的重要反饋指示。僅當流水槽上有泡沫萃取時浮選室/浮選池可有效地工作。

從前，為了確定采礦工藝的一些期望的信息/參數/工作條件，已經使用了均具有問題的各種技術和儀器。

測量浮選室/浮選池中漿料(slurry)/漿液(pulp)高度的一個技術是使用排水浮體(displacement float)。排水浮體是金屬或塑料的，其重量使得其能夠在漿料而非泡沫上漂浮。浮體包括具有連接在豎直面內的桿的球，帶有連接于桿頂部的目標板。當漿料/漿液水平面變化時，通過安裝在目標上方作為允許浮選室/浮選池液位改變的高度處的超聲波液位傳輸器監控目標。排水浮體具有當產生積聚物時改變的物理特性。此外，當浮選室/浮選池被通氣和攪動時排水浮體的機械磨損是成問題的并且以高速發生。排水浮體的另一個問題在于它們有時插入到位。這些問題導致較高的維修成本和較高的施工費用，排水浮體的失敗導致采礦工藝的代價高昂的錯誤和/或停工。

上述排水浮體的可選方案是使用變阻器反饋而非采用超聲波發射器。然而，已經發現該特定可選方案具有很多相同的問題，即使不具有全部問題。

又一個前述方案是使用壓力傳輸器(亦稱氣泡管)。然而，該技術受到漿料/漿液內密度變化的影響。因此，壓力傳輸器產生較低水平的精確度。此外，壓力傳輸器的管道易于堵塞，這需要不斷的清洗。就此，壓力傳輸器技術不提供充分可靠的信息并且它需要經常維護，導致采礦工序中進一步的花費和生產率的損失。